炭材料工程技术就传统制造行业来说，普遍用到的铸造铝合金分为两大类。一类是铝硅合金（如ZL101），可使用热处理强化后提高强度，延伸塑性[1]。该合金的铸造性能优良，流动性好，较小的线收缩率，较低的热裂倾向，较高的气密性，但有产生缩孔的隐患，广泛应用于我国船舰雷达天线底座、泵外壳、齿轮箱、仪表壳等地方。铝硅合金对海水腐蚀抗性较差，即便涂了防腐漆，也容易产生不规律的点片腐蚀。另一类则是铝镁合金（如ZL301）对海水具有较强的抗腐蚀性能，铸造性能相对较差，且存在应力腐蚀倾向。这两类铸造铝合金均不能满足舰船某些构件的应用需要。因此，研制一种新型铸造铝合金，使其铸造工艺性能、力学性能及耐蚀性（包括抗应力腐蚀性能）等综合性能良好，满足舰船用铸造合金的要求，具有重大的国防意义[2]。 1 试验
试验材料为A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）、B（ZL301，Al-10.0%Mg-0.09%Ti）及新近研制开发的低镁低硅铝合金C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr），均为砂型铸造[3]，分别通过细砂铸件铸造铝合金板试验，浇注温度为750℃。浇注前，在650℃熔融金属液脱气30min，遵循T4热处理原则对铝合金板进行热处理工艺；再将铸造铝合金板制成可供拉伸的初品，并严格按照国际标准加工成拉伸样本。拉伸试验是在室温环境下进行，加载速率0.008s-1，使用引伸计测得屈服强度、断裂强度、延伸率。然后，采用TESCANVEGA2扫描电镜观察拉伸试样断口的形貌，均匀地将环氧树脂涂抹于拉伸断口，起到保护作用。利用线切割将铸造A356-T6合金板切割成1mm厚的薄片，用粗细不同的金相砂纸对薄片进行 抛光，使试样两面成镜面状，待薄片厚度降低到60μm左右后，再用2.5µm的金相液进行双喷，最后用0.5%的溶液腐蚀制备出可以透射电子显微镜的试样[4]。置于JEM-200CX型透射电子显微镜下分别观察3种合金的断口纵剖面的组织形貌。需要说明的是，拉伸实验在Instron8032型电子拉伸机上进行。
2 结果与讨论
2.1 铸造性能
表1为A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）、B（ZL301，Al-10.0%Mg-0.09%Ti）和C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-
0.2%Cr）铝合金铸造工艺性能测试结果。合金C熔铸时，收缩率及流动性稍微弱于ZL101，但明显优于ZL301；抗热裂性ZL101最好，C次之，ZL301较差。在金相显微镜下观察3种铸件组织发现，Al-Si是典型（Al+Si）共晶组织特征，铸造性能好；ZL301含镁量较高，组织中呈枝晶网络的不定形相为β（Al8Mg5）相。可见，Mg含量较高时，Al-Mg合金晶界β相分布数量多，且呈网状分布。从表1看，其固液相线温度间隔大，因而铸造性能差；合金C中，晶界化合物由电镜分析得出为Mg
2
Si、α(Al)+Si共晶和Al
（MnFCSi）化合物的混合体。由于存在强化相Mg
2
Si，使合金C具有较高强度。同时，共晶组织的存在及其固液相线温度间隔小的特征，使其铸造性能较好[5]。
表1 3种铸造铝合金铸造性能
合金
电伴热带温控液相线与
固相线
温度/℃
收缩率/%流动性
（螺旋试样
/mm）
抗热裂性
（第一裂纹出现
时环的宽度/mm）
线收
缩率
体收
缩率
A（ZL101）610～579 3.8 1.17700
B（ZL301）612～499 4.9 1.360022.5 C640～612 4.4 1.464612.5
2.2 力学分析
A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）、B（ZL301，Al-10.0%Mg-0.09%Ti）、低镁低硅铝合金C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）的成分及其T4状态下力学性能，如表2所示。
表2 试验合金成分及其力学性能
编号
化学成分（质量分数/%）力学性能
Si Mg Mn Cr Zn Ti Alδ
6
/MPaδ
5
/%
A（ZL101）7.10.30余216 4.8
B（ZL301）10.90.09余2757.3
C 2.56 2.210.800.210.05余258 6.5
观察各项数据，可以得出ZL101的平均屈服强度为216MPa、断裂强度为224MPa、伸长率为4.8%，表明该合金的拉伸屈服强度较好，但断裂强度较低。断裂（下转第32页）
几种铸造铝合金的铸造性能及力学性能分析
罗 佳 孙 亮
小型自动胶带封箱机（池州职业技术学院，池州 247000）
摘 要：主要对3种铸造铝合金的铸造性能和力学性能进行 研究对比。第一种是铝硅系的铸造铝合金，假设为A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）；第二种是铝镁系的铸造铝合金，假设为B（ZL301，Al-10.0%Mg-
0.09%Ti）；第三种是最近新研制调配出的低镁低硅铝合金，假设为C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）。
通过试验及结果对比可知，这3种铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率都表现出极好的强度，即具有很好的力学性能。其中，合金A的铸造性能良好；合金B的铸造性能、抗应力能力较差；低镁低硅的铝合金C的性能比较均衡，表现出很高的综合性能。
关键词：铝合金 铸造性能 力学性能
基金项目：安徽省高校自然科研重点项目（KJ2016A519）；安徽省高校优秀青年人才支撑计划项目（gxyqZD2016532）。
DOI:10.2017.0208
冗余性，对检测对象的描述更合理、准确，大大提高了诊断效果。可见，利用信号融合诊断具有很大的优越性。
3 结语
本文采用使用HHT变换和RBF神经网络相融合诊断电动机故障，正确率更高，为三相异步电动机早期故障诊断提供了一种更有效的新方法，对电动机状态维护具有积极意义，值得推广。
参考文献
水粉盒[1]刘志恒.基于小波分析和神经网络的异步电动机故障诊断[D].
太原：太原理工大学，2011.
[2]王凡重，田慕琴.基于RBF神经网络和小波包的电动机故障诊
断研究[J].工矿自动化，2011，2（2）：49-51.
[3]成函.基于小波变换的鼠笼式异步电动机故障诊断[J].现代
制造技术与装备，2015，（2）：43-46.
The Research on Fault Diagnosis Technology of Three Phase Asynchronous Motor Based on HHT Transform and RBF Neural Network Algorithm
MA Honglei
一叶荻(Department of Mechanical and Electrical Engineering,Yongcheng Vocational College，Yongcheng 476600)
Abstract: This paper proposes a three-phase asynchronous motor fault diagnosis technology based on HHT transform and RBF neural network algorithm. The test and simulation results show that the use of HHT transform and RBF neural network algorithm together to diagnosis the motor fault is more effective,It provides a more effective new method for early fault diagnosis of three-phase async
自熟粉丝机
hronous motor, and has more positive significance to the maintenance of the motor state, and it is of great value and significance.
Key words: RBF, HHT neural network, fault diagnosis, asynchronous motor
（上接第30页）强度低的主要原因与其延伸率较低有关。铸造合金内部缺陷，严重影响断裂延伸率。铸造条件要求相对苛刻，其对浇注温度、铸造温度、浇注速度和铸造压力有严格的技术要求，因为铸造条件会直接影响合金的凝固速率，进而影响铸造合金的微观结构。ZL301的平均屈服强度为275MPa、断裂强度为283MPa、伸长率为7.3%，相比ZL101，其抗拉强度明显提升，说明该合金的拉伸屈服强度很好，断裂强度也较高。它的优点是切削加工和焊接性能性能很好，但铸造工艺复杂，且收缩率高，被铸件很容易产生疏松、热裂等缺陷。低镁低硅铝合金C平均屈服强度为258MPa、断裂强度为265MPa、伸长率为6.5%。从表2可以看出，Al-Mg系铸铝随Mg含量增加，强度和塑性均有一定的升高。C与Al-Mg系铸铝强度和塑性相当，均高于ZL101[6]。
3 结论
第一，Al-Si系铸铝的熔炼铸造工艺性能优良，但耐蚀性差。Al-Mg系铸铝有较高的力学性能，优良的抗蚀性，但铸造工艺性能差，且存在明显的应力腐蚀倾向。它的应力腐蚀是氢致断裂过程造成的。
第二，低镁低硅的Al-Mg-Si系铸铝铸造时有良好流动性，收缩率较小，热裂敏感性较低，铸造性能较好，T4状态下有较高力学性能，耐蚀性明显优于A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）合金；与B（ZL301，Al-10.9%Mg-0.09%Ti）合金相比，它的应力腐蚀敏感性低，无局部腐蚀，是舰船耐蚀铸件的理想材料。
参考文献
[1]罗兵辉，柏振海，周华.铸造铝镁合金的应力腐蚀[J].中南
工业大学学报，1998，29（6）：570.
[2]李浩.Cu、Re对Al-Cu-Mn铸造铝合金微观组织及力学性能的
影响[D].郑州：郑州大学，2014.
[3]王有喜.镁、铝合金低压铸造成型工艺及力学性能研究[D].
淄博：山东理工大学，2010.
[4]罗兵辉，柏振海，周华，等.几种铸造铝合金的铸造性能、力
学性能及耐蚀性[J].矿冶工程，2001，（2）：67-68，71. [5]汪光亮.铸造Al-11.9Si-3.5Cu-1.7Ni-0.8Mg铝合金热处理工
艺及力学性能研究[D].上海：上海交通大学，2015.
[6]韩茵，陈诗键.铸造铝合金组织对力学性能的影响[J].理化
检验：物理分册，2003，（11）：555-559.
Casting Properties and Mechanical Properties of Several Cast Aluminum Alloys
LUO Jia, SUN Liang
(Chizhou Vocational and Technical College, Chizhou 247000) Abstract: The casting performance and mechanical properties of three cast aluminum alloys were studied and compared. (ZL101, Al-7.1% Si-0.3% Mg); the second is aluminum-magnesium-based cast aluminum alloy, assuming B (ZL301, Al-10.0%Mg-0.09%Ti); the third is the newly developed low-magnesium low-silicon aluminum alloy, which is assumed to be C (Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr). Through the comparison of the test results and the results, the tensile strength, yield strength and elongation of the three kinds of aluminum alloys show excellent strength, that is, have good mechanical properties. Among them, the
casting performance of alloy A is good; alloy B casting performance, resistance to stress is poor; low magnesium low silicon aluminum alloy C performance is more balanced, showing a high overall performance.
Key words: aluminum alloy, casting performance, mechanical properties
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